人类和其他哺乳动物婴儿的性别是由Y染色体上的男性确定基因决定的。但是人类Y染色体正在退化并且可能会在数百万年内消失,除非我们进化出一种新的性基因,否则我们的灭绝。
好消息是,两个啮齿动物的分支已经失去了Y染色体,并且已经讲述了这个故事。
一篇新论文国家科学院论文集展示了棘大鼠如何进化出一个新的男性确定基因。
在人类中,就像在其他哺乳动物中一样,女性有两个X染色体,而男性则具有一个X和一个较细的小染色体,称为Y。这些名字与其形状无关。 X代表“未知”。
X包含大约900个基因,这些基因从事与性无关的各种工作。但是y包含很少的基因(约55个)和许多非编码DNA- 简单的重复DNA似乎无能为力。
但是,Y染色体会产生一拳,因为它包含一个最重要的基因,该基因启动了胚胎中的男性发育。在受孕后大约12周时,该主基因开关调节睾丸发育的其他基因。胚胎睾丸会产生雄性激素(睾丸激素及其衍生物),从而确保了婴儿的男孩。
这个主性基因被确定为sry(y上的性别区域)在1990年。它通过从一个称为Sox9的基因开始触发遗传途径来起作用,这是所有脊椎动物中男性确定的关键,尽管它不在性染色体上。
消失的Y
大多数哺乳动物的X和Y染色体与我们的染色体相似。一个带有很多基因的X,还有sry和其他一些基因。由于X基因在男性和女性中的不平等剂量,该系统带来了问题。
如此怪异的系统如何发展?令人惊讶的发现是澳大利亚的鸭嘴兽具有完全不同的性染色体,更像是鸟类的染色体。
在Platypus中,XY对只是一个普通的染色体,有两个相等的成员。这表明哺乳动物X和Y是一对普通的染色体。
反过来,这必须意味着Y染色体在人类和鸭嘴兽分开进化的16600万年中损失了900-55个活性基因。这是每百万年的损失约五个基因。以此速度,最后55个基因将消失1100万年。
我们对人类即将灭亡的主张创造了一个愤怒,直到今天,关于我们Y染色体的预期寿命的主张和反诉 - 估计在无穷大之间和几千年
没有Y染色体的啮齿动物
好消息是,我们知道已经失去了Y染色体的两个啮齿动物谱系,并且仍在生存。
东欧和日本的多刺大鼠摩尔田鼠都有一些物种,其中Y染色体和Sry完全消失了。 X染色体在两个性别中保留,单剂量或双剂量。
虽然尚不清楚痣如何决定性别没有Sry基因,由北海道大学生物学家Asato Kuroiwa领导的一支团队与棘小鼠的运气更加运气 - 棘小鼠 - 在不同的日本群岛上的三个物种组成,都濒临灭绝。
Kuroiwa的团队发现了刺鼠大鼠Y上的大多数基因已迁移到其他染色体上。但是她没有发现sry的迹象,也没有替代它的基因。
现在他们有在PNAS中发布了成功的身份证明。该小组发现了雄性基因组中但没有女性基因组中的序列,然后对这些序列进行了完善,并测试了每只大鼠的序列。
他们发现的是,在刺鼠的3染色体上,关键的性基因Sox9附近的一个很小的差异。在所有男性和没有女性中,都出现了一个小的重复(只有30亿多个基本对)。
他们建议,这一小部分重复的DNA包含通常会响应SRY而打开SOX9的开关。当他们将此重复引入小鼠时,他们发现它可以提高Sox9活动,因此更改可以使Sox9在不固定的情况下工作。
这对男人的未来意味着什么
人类Y染色体的迫在眉睫的迫在眉睫的消失引起了人们对我们未来的猜测。
有些蜥蜴和蛇是只有雌性的物种,可以通过所谓的孤态生成。但这在人类或其他哺乳动物中不可能发生,因为我们至少有30个至关重要的“烙印”基因,只有当它们通过精子来自父亲而起作用。
要复制,我们需要精子,我们需要男人,这意味着Y染色体的终结可以预示人类的灭绝。
新发现支持了另一种可能性 - 人类可以进化确定基因的新性别。 ph!
但是,确定基因的新性别的演变具有风险。如果多个新系统在世界各地发展呢?
性基因的“战争”可能导致新物种的分离,这正是痣田鼠和多刺大鼠发生的事情。
因此,如果有人在1100万年内访问了地球,他们可能没有发现人类或几种不同的人类,而他们的性别确定系统则分开。
珍妮·格雷夫斯(Jenny Graves),杰出的遗传学教授和副校长的研究员,小型大学